Станция катодной защиты СКЗ-ИП-М1

В процессе строительства и эксплуатации нефте- и газопроводов первостепенное значение имеет их коррозионная стойкость. От этого показателя будет зависеть срок службы и надежность трубного транспорта. Именно коррозия является в том числе причиной снижения пропускной способности трубы из-за вынужденного снижения рабочего давления.

Как говорилось ранее, электрохимическая защита ЭХЗ включает в себя комплекс средств, оборудования и мероприятий, обеспечивающих принудительное замедление коррозионных процессов стали. Суть катодной защиты заключается в подаче на сталь трубы постоянного тока с целью смещения естественного потенциала стали в область более отрицательных значений, чем естественный потенциал. В результате растворению будет подвергнут жертвенный анод (анодный заземлитель), а не сталь трубы.

"Сердцем" системы ЭХЗ является станция катодной защиты (СКЗ), блочной или модульной конструкции, питающаяся переменным током 0,4; 6; 10 кВ. В зависимости от количества ниток трубопроводов и исходных технических условий может применяться как несколько установок СКЗ, так и одна станция, обеспечивающая защитный потенциал. 

В основе станции катодной защиты СКЗ состоит преобразователь, питающийся переменным током, а также автоматика, в ручном или автоматическом режиме изменяющая параметры выходного постоянного тока.

Ручной режим регулировки параметров применяется на станциях катодной защиты со стабильными во времени показателями сопротивления цепи ЭХЗ. Осуществляется путем переключения отводов обмотки трансформатора или с помощью тиристоров.

В случае, когда параметры цепи электрохимзащиты динамичны, устанавливаются станции катодной защиты с автоматически изменяемыми параметрами защитного тока. Такие условия обуславливаются наличием блуждающих токов, изменяющимся удельным сопротивлением грунта и т.д. Динамика защитного тока может зависеть от потенциала защищаемого сооружения (трубопровода), измеряемого с помощью датчика потенциала, расположенного на медно-сульфатном электроде сравнения ЭНЕС.

Потребительская привлекательность модульных станций катодной защиты СКЗ-ИП-М1:

1. Станции выполнены на основе высокочастотного импульсного преобразователя. Такое техническое решение позволило значительно минимизировать массу и габаритные размеры станций. Отсутствие традиционного силового трансформатора с большим количеством медного провода делает станции непривлекательными для проникновения с целью разграбления.

2. Станции имеют модульную конструкцию в системе несущих конструкций: 19 дюймов (типа «Евромеханика») согласно ГОСТ Р МЭК 60297-3- 101 и серии 482,6 мм согласно ГОСТ 28601.2-90. Станции в полной мере соответствуют отраслевому нормативному документу ОАО «Газпром»: «Общие технические требования к модульным станциям катодной защиты».

3. Станции позволяют установить в унифицированные ячейки блочного каркаса от 1-го до 4-х силовых модулей при поставке и на месте эксплуатации. Такое техническое решение позволяет выбирать оптимальное число силовых модулей, используемых на месте эксплуатации, т.е. оптимальную выходную мощность и выходной (катодный) ток. С течением времени эксплуатации, при необходимости увеличить выходную мощность и выходной (катодный) ток станции, это можно выполнить путём «наращивания», т.е. установки дополнительных силовых модулей, без замены и модернизации станции, что существенно снизит эксплуатационные затраты.

4. При установке большего (неоптимального) числа силовых модулей, чем это необходимо на текущее время эксплуатации, станция обеспечивает автоматическое включение необходимого числа силовых модулей и выключение «лишних» силовых модулей. Такое техническое решение позволяет обеспечить высокий коэффициент полезного действия, минимизировать энергопотребление, тем самым обеспечить эффективное практическое энергосбережение и снизить эксплуатационные затраты. 

5. Станции имеют встроенный корректор коэффициента мощности и обеспечивают коэффициент мощности более 0,96, т.е. практически приближенный к «единице». Тем самым станции практически не вносят искажений формы напряжения питающей сети, при этом обеспечивается электромагнитная совместимость по питающей сети с другими электрическими устройствами и оборудованием, которые можно присоединять к этому же фидеру питающей сети.

6. Станции имеют низкий коэффициент пульсаций выходного (катодного) тока, менее 3 %, что позволяет обеспечить защиту подземных трубопроводов практически постоянным током. Тем самым повышается качество защиты подземных трубопроводов и электромагнитная совместимость по цепи нагрузки с другими электрическими устройствами и оборудованием, присоединяемым к трубопроводам.

7. Станции имеют большой диапазон рабочего питающего напряжения, (150 - 264) В. Это позволяет эксплуатировать станции в местах с нестабильным напряжением питания, изменяющимся в больших пределах.

8. Станции обеспечивают при кратковременном и длительном пропадании напряжения питающей сети, после его появления автоматический выход в рабочий режим с установленным выходным током или потенциалом. Это позволяет эксплуатировать станции в местах с нестабильным напряжением питания при частых и ненормированных во времени отключениях.

9. Станции имеют эффективную защиту от перегрузок и коротких замыканий, обеспечивая ограничение выходного тока на безопасном (безаварийном) уровне в течение длительного ненормируемого времени. При устранении причины перегрузки или короткого замыкания станция автоматически переходит в работу с установленным выходным током или потенциалом.

10. Станции обеспечивают эффективную защиту при изменении сопротивления в цепи протекания катодного тока на участке от подземного трубопровода до анодного заземления – от 0,1Rн до 4Rн (где Rн = Uн / Iн – номинальное сопротивление нагрузки для исполнений станций). Это позволяет применять станции как для защиты новых трубопроводах с хорошей физической изоляцией, так и для защиты старых трубопроводов с повреждённой в значительной степени физической изоляцией.

11. Станции имеют 4 режима работы: автоматическое поддержание выходного тока и выходного напряжения станции, суммарного потенциала и поляризационного потенциала на трубопроводе. При этом обеспечивается работа: в первых двух режимах без использования электрода сравнения, а в следующих двух режимах с использованием электрода сравнения.

12. Станции оснащены встроенными сменными устройствами защиты от атмосферных (грозовых) перенапряжений со стороны питающей сети, нагрузки, входа контроля потенциала и интерфейса связи с системами телемеханики. Это позволяет эксплуатировать станции в разных регионах нашей страны и за пределами нашей страны, в том числе в регионах с систематическими природными атмосферными электромагнитными воздействиями.

13. Станции содержат встроенный цифровой дисплей, на котором поочерёдно отображаются показания устанавливаемого и контролируемого выходного напряжения и тока, потенциала на трубопроводе, контролируемого времени наработки и времени защиты установленным потенциалом или током, а также ряда других параметров работы станции. Это позволяет обеспечить оперативность контроля и удобство отсчёта показаний параметров.

14. Станции содержат встроенный цифровой интерфейсный выход RS-485, обеспечивающий обмен информационными данными станций с системами телемеханики по унифицированному типовому протоколу MODBUS. Это позволяет осуществлять аппаратную и программную стыковку, и эксплуатацию в комплексе с разными системами телемеханики, имеющими входы с цифровыми интерфейсами RS-485 и RS-232.

15. В станциях может быть размещён изготовителем или на месте эксплуатации сменный модем (модуль) связи с системой телемеханики: - по GSM/GPRS каналам операторов мобильной связи; - по УКВ-радиоканалу на частоте 433,92 МГц, не требующему разрешения на использование частоты; - по физической линии; - по волоконно-оптической линии связи, и т. п. Это позволяет обеспечить информационный обмен станций с системами телемеханики по любому выбранному каналу связи, доступному для использования эксплуатирующей организацией.

16. В станциях встроен регистратор параметров защиты: выходного напряжения и выходного тока станции, суммарного и поляризационного потенциала на защищаемом трубопроводе. Это позволяет осуществлять непрерывный контроль параметров защиты, даже если станция не подключена к системе телемеханики или при перерыве в работе системы телемеханики.

17. Обеспечена возможность съёма информации из регистратора параметров защиты станции через последовательный цифровой интерфейс RS-485 (или USB) внешним накопительным устройством (например: КПК, ноутбуком). Это позволяет формировать и пополнять базу данных по непрерывности защиты объекта.

18. Обеспечивается опционная возможность дистанционного съёма информации из регистратора параметров защиты станции во внешнее устройство по беспроводному каналу связи – «Bluetooth» через закрытую наружную дверь станции с расстояния до 10 м внешним накопительным устройством (например: КПК, ноутбуком). Это позволяет обеспечить оперативный контроль работы станции и съём информации из регистратора параметров защиты станции.

19. Обеспечен сбор и накопление информации при пропадании напряжения питающей сети путём использования внешнего резервного источника питания (аккумулятора), обеспечивающего время работы регистратора параметров станции и модуля контроля и управления (МКУ) – не менее 24 ч. Это обеспечивает непрерывность контроля параметров работы станции и защиты объекта при длительном отсутствии напряжения питающей сети.

20. В конструкции станций предусмотрена откидная подставка для размещения измерительного прибора, ручного инструмента, журнала, крепёжных деталей. Это обеспечивает удобство использования станции при проведении регламентных работ при периодическом контроле защиты объекта и техническом обслуживании станции.

21. Станции включены в действующий «Реестр оборудования электрохимической защиты, разрешённого к применению в ОАО «Газпром». Станции разрешены для промышленного применения на всех объектах ОАО «Газпром» при новом строительстве, реконструкции и капитальном ремонте.